专利名称：正型光阻剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种正型光阻剂，且特别涉及一种适用于细缝刮刀式涂布法 的正型光阻剂。
背景技术：
光阻剂是用于将图像转至基板的感光薄膜。在基板上形成光阻剂涂层， 接着透过光罩以活化辐射源使光阻剂层曝光，由于光罩具有某些对活化辐射 不透明的区域以及其它对活化辐射透明的区域，故可以控制光阻剂层曝光的 形状。曝光于活化辐射可在光阻剂涂层提供光诱发的化学转换，将光罩的图 像转移至光阻剂涂层基板。曝光后，使光阻剂显影以提供可使基板进行选择 性处理的浮雕影像。光阻剂分为正型光阻剂或负型光阻剂。就负型光阻剂而言，曝光于活化合或交联反应。因此，涂层经曝光区域比未曝光区域较难溶于显影剂溶液。 就正型光阻剂而言，经曝光区域较易溶于显影剂溶液中，未曝光区域相对难 溶于显影剂而残留。近年来，随着液晶电视、液晶监视器与笔记本型计算机的面板尺寸越来 越大，强烈市场带动下，液晶面板逐渐朝大型化及低价化发展。为了达此目 标，首先就是要将母玻璃基板再扩大。在此产业背景下，占液晶面板(TFT-LCD )的材料成本达15至25%的彩色滤光片急需通过制程技术来降 低制造成本。为了达此目的，设备商、光阻材料商、彩色滤光片厂商及面板 业者均全力开发新式光阻涂布技术，以往涂布正型光阻剂层是以旋转涂布法(Spin coating)为主，其主要是利用旋转基板的方式让正型光阻剂涂布均匀， 但由于母玻璃基板大型化之后，旋转涂布法已经无法符合需求，取而代之的 是细缝刮刀式涂布法，其具备正型光阻剂用量低、涂布速度快、产能高等优 势，特别适用于五代以上的大型母玻璃基板的制造。然而，为了搭配新世代的细缝刮刀式涂布法，正型光阻剂的成份必需做调整，来配合此方法，才能成功涂布正型光阻剂于玻璃基板上。细缝刮刀式涂布法一般包括以下步骤(l)洗净基板；(2)细缝刮刀式涂布；(3)减压干燥； 以及(4)加热烘烤等。针对细缝刮刀式涂布法，因其并无旋转涂布的机制，所 以只靠一具有50-100pm狭缝的细缝刮刀来涂布，已知的旋转涂布法是利用 旋转的机制有助于来提高涂膜的均匀度，而细缝刮刀法则仅能调整细缝刮刀 移动速度、细缝刮刀光阻吐出量以及细缝刮刀至玻璃表面距离，若要使涂膜 的均匀度提高，必须要靠正型光阻剂本身流体特性来控制均匀度，所以，细现将细缝刮刀式涂布法所需正型光阻剂的主要特性描述如下(1) 正型光阻剂的流体特性与光阻粘度、表面张力与正型光阻剂中的成 份树脂、添加剂与溶剂有关， 一般粘度适合范围在3 5mPa.s(cps)。(2) 涂布表面平坦性与正型光阻剂粘度及正型光阻剂中的树脂、溶剂及添 力口剂，关。(3) 减压干燥及加热烘烤制程的膜面均匀性与正型光阻剂中溶剂组成相关。因此，为了满足细缝刮刀式涂布法对光阻的特殊要求，需要提供一种新 的正型光阻剂。发明内容本发明的目的在于提供一种正型光阻剂，其适合应用于细缝刮刀式涂布 法的特性要求。本发明提出一种正型光阻剂，其包含树脂、添加剂和溶剂。其中，该正 型光阻剂的溶剂包含至少两种具有不同沸点的溶剂。在本发明的优选实施例中，上述的该二种不同沸点的溶剂差异大于或等 于10。C。其中一种为高沸点溶剂，沸点大于155。C,另一种或二种为较低沸 点溶剂，其沸点小于150°C。本发明正型光阻剂因采用具有至少二种以上不同沸点的溶剂将正型光 阻剂调制为液态组成物，并配合低分子量树脂及添加剂使本发明正型光阻剂 具有适合细缝涂布法的流体特性，提高其涂布表面的平坦性及膜面的均匀性。为了使本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，在下文中通过优选实施例，并配合附图，作如下详细i兌明。
图1为本发明正型光阻剂涂布后的膜厚量测图。
具体实施方式
以下就是本发明正型光阻剂的组合物的各成份，分别详细描述如下(A) 树脂本发明正型光阻剂所使用的树脂为 一种高分子物质，其可以为酚醛树脂 (Novolak， novolac resin )，使用分子量(Mw)低于20000，若在10000以下 更好。分子量低有助于涂布的流动平坦性更好，涂布表面较平坦。(B) 添加剂本发明正型光阻剂所使用的添加剂为界面活性剂，其可用于调整正型光 阻剂在玻璃基板表面的涂布平坦度，以中性(非离子性)界面活性剂及分子 量(Mw)大于500者为较佳，其主要成分可以为含硅、含碳或含氟的界面 活性剂。(C) 溶剂本发明正型光阻剂所使用的溶剂由二种以上具有不同沸点的溶剂来组 成。其中一种为高沸点溶剂，沸点大于155。C，另一种或二种(含以上)为 较低沸点溶剂，其沸点小于150。C。且该高沸点溶剂与低沸点溶剂沸点差异 需大于或等于10°C。该低沸点溶剂可以为烷酯类溶剂(例如:直链烷酯类或 环烷酯类)或醚酯类溶剂，该高沸点溶剂可以为烷酮类溶剂(例如:直链烷酮 类或环烷酮类)或醚酮类溶剂。其中，该高沸点溶剂的重量百分比大于或等 于3%。本发明正型光阻剂的组成物中溶剂的重量百分组成占总正型光阻剂 的5%至90%,优选为82%至88重量％。该溶剂可避免在减压干燥及加热烘 烤时，因挥发不均匀而造成涂布缺陷，如膜面不均、形成贝纳得旋窝(Benard Cell)的现象，甚至是破膜等。本发明提供一 实验，以具体的实验结果说明本发明正型光阻剂的优点。 当利用一细缝刮刀式涂布;t几将本发明正型光阻剂涂布于一 1100xl300nm的 洗净过的玻璃基板，并完成真空减速压干燥流程(大气压为130pa)及在加 热板上进行烘烤流程(烘烤时间2分钟，烘烤温度90。C)后，使用光学膜厚仪在正型光阻剂表面选取100个点进行检测，其均匀度(U。/。)为2.81%, 并无破膜现象。其中均匀度(U%)是根据如下公式计算U%=(最大膜厚值-最小膜厚值)xl00。/。/100点平均膜厚值经光学膜厚仪量测，如图1所示，本发明正型光阻剂于1100xl300nm的 玻璃基板上的选取的100个点的最大膜厚值为15773 (A),最小膜厚值为 14916 (A)， IOO点平均膜厚值为15246.47 (A)。因此，本发明正型光阻剂 的均匀度(U%)为2.81%。该实验中的正型光阻剂选用溶剂为丙二醇单曱 基醚醋酸酯(PGMEA)及环己酮(Cyclohexanone)，其中丙二醇单甲基醚醋 酸酯的重量百分比为50%,环己酮的重量百分比为35%。由上述实验可知，本发明正型光阻剂的组成确实可以使其应用至细缝刮 刀式涂布法，并顺利涂布出符合水准的正型光阻剂层，当现今玻璃基板一直 增加的趋势中，本发明正型光阻剂可以顺利支持细缝刮刀式涂布法，使大型 母玻璃基板的制造技术亦可以顺利推展。综上所述，在本发明的光阻因利用具有至少二种以上不同沸点的溶剂将 光阻调制为液态组成物，并配合低分子量树脂及添加剂使本发明光阻具有适 合细缝涂布法的流体特性、涂布表面平坦性及膜面均匀性。虽然本发明已经以优选实施例进行如上公开，但其并非用以限定本发 明，任何本领域技术人员，不脱离本发明的精神和范围，应当可以进行些许 的更动与润饰，因此，本发明的保护范围应以权利要求的范围为准。
权利要求
1. 一种正型光阻剂，其包含树脂、添加剂和溶剂，其中该溶剂包含至少两种具有不同沸点的溶剂。
2. 如权利要求1所述的正型光阻剂，其中该树脂的分子量低于10000。
3. 如权利要求1所述的正型光阻剂，其中该树脂为酚醛树脂(novolac resin )。
4. 如权利要求1所述的正型光阻剂，其中该添加剂为中性界面活性剂， 其分子量大于500,其中该中性界面活性剂为含硅的界面活性剂、或含氟的 界面活性剂、或含碳的界面活性剂。
5. 如权利要求1所述的正型光阻剂，其中该二种不同沸点的溶剂差异大 于或等于l(TC。
6. 如权利要求5所述的正型光阻剂，其中该二种不同沸点的溶剂中一种 为高沸点溶剂，其沸点大于155。C, 一种为低沸点溶剂，其沸点小于15(TC。
7. 如权利要求6所述的正型光阻剂，其中该低沸点溶剂是烷酯类溶剂或 醚酯类溶剂；该高沸点溶剂是烷酮类溶剂或醚酮类溶剂。
8. 如权利要求7所述的正型光阻剂，其中该烷酯类溶剂为直链烷酯类或 环烷酯类。
9. 如权利要求7所述的正型光阻剂，其中该烷酮类溶剂为直链烷酮类或 环烷酮类。
10. 如权利要求1所述的正型光阻剂，其中高沸点溶剂的重量百分比大于 等于3%。
11. 如权利要求1所述的正型光阻剂，其中该溶剂由直链型烷酯类溶剂及 直链型醚乙酯类溶剂及环烷酮类溶剂组成、或由直链型醚乙酯类溶剂及环烷 酮类溶剂组成、或由直链型醚乙酯类溶剂及环烷酮类溶剂及直链型醚丙酯类 溶剂组成、或由直链型醚乙酯类溶剂及直链型醚丙酯类溶剂组成、或由直链 型烷酯类溶剂，直链型醚乙酯类溶剂及直链型醚丙酯类溶剂组成。
全文摘要
本发明公开了一种正型光阻剂，其包含树脂、添加剂和溶剂。其中，该正型光阻剂的溶剂包含至少两种具有不同沸点的溶剂。
文档编号G03F7/039GK101271271SQ20071008788
公开日2008年9月24日 申请日期2007年3月21日 优先权日2007年3月21日
发明者杨宗穆, 盐田英和, 蔡哲辉, 郭光埌 申请人:新应材股份有限公司